全球变化生态学科基于中国造林/再造林基础固碳速率为森林碳汇交易方法学提供关键参数。相关科研论文“Spatial-temporal variation of the carbon sequestration rate of afforestation in China: Implications for carbon trade and planning”近期在环境科学与生态学领域期刊《Science of The Total Environment》在线发表。第一作者为生态与自然保护学院2022级博士研究生蔡伟祥，指导老师为孙建新教授和何念鹏研究员。

　　

　　造林和再造林可通过光合作用碳泵将有机碳源源不断地封存到植被和土壤有机物中，是减缓全球变暖的最有效和基于自然的解决方案（NbS）之一。科学规划的造林/再造林活动，还可增强气候复原力和生物多样性，并提供更优良的生态系统服务。据分析，造林/再造林可以为联合国《2030年可持续发展议程》的17个可持续发展目标中的12个做出贡献，受到世界各国的高度重视。

　　

　　自20世纪90年代以来，中国在造林/再造林项目上进行了大量投资；目前，中国具有世界上最大面积的人工林，每年产生了巨大的碳汇效应，为缓解全球气候变化作出了重大贡献。2020年，中国承诺在2060年前实现碳中和目标，并将其确定为重要的国家战略目标之一；同时，中国也承诺到2035年森林覆盖率达到国土陆地总面积的26%。种种迹象表明，未来几十年中国将通过造林/再造林活动建立大量人工林，并将持续产生具体的碳汇效应。

　　

　　然而，随着造林适宜区域逐渐减少，未来如何进行造林或再造林规划，成了管理人员和科研人员的重大困扰。近年来，科学家试图从温度和降水对森林生存的影响方面确定适合造林区域，但目前关于其森林碳汇，特别是土壤碳汇信息非常罕见。在哪里造林或再造林最有效地提高生态系统碳汇，还是一个巨大的科学挑战。因此，迫切需要考虑植被、土壤和生态系统的造林或再造林固碳速率空间图，为决策者在国土空间统筹下进行科学指导，最大限度地提高造林或再造林的固碳能力，更好服务于国家碳中和战略目标（图1）。

　　

　　

图1 发展造林/再造林固碳速率分层空间分布图的理论框架

　　

　　研究结果表明：不同森林成分的固碳速率随着MAP和MAT的增加而明显增加，但土壤和植被的固碳速率对气候因素变化的反应明显不同（图2）。结构方程模型的结果显示，土壤、植被和生态系统固碳速率的变化主要由MAT、MAP和土壤氮含量解释。值得注意的是，植被和土壤的固碳速率受MAT影响的效应不同，说明森林生态系统固碳速率不能由传统的植被固碳速率来代表，未来应综合考虑植被和土壤的影响。

　　

　　

图2 造林/再造林固碳速率与气候因素的关系

　　

　　此外，研究还生产了造林区划图（图3）和一套计算造林/再造林碳汇的关键参数（单位面积、单位年的固碳速率，tC ha–1 yr–1），可以快速计算不同尺度（省、市、县）造林/再造林后森林生态系统不同组分的固碳潜力。旨在通过优化后的造林/再造林固碳速率分布图和关键参数为中国造林/再造林规划提供参考，为区域碳贸易和碳补偿提供依据（图4）。

　　

　　

图3 中国造林和再造林固碳速率空间分布图

　　

　

图4 县域尺度造林/再造林碳汇效应动态的快速计算

　　

　　论文信息：Cai, W., He, N., Xu, L., Li, M., Wen, D., Liu, S., and Sun, O.J. (2023). Spatial-temporal variation of the carbon sequestration rate of afforestation in China: Implications for carbon trade and planning. Science of The Total Environment, 884: 163792.

　　

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163792